研究内容

　当研究室では、乳酸菌や納豆菌、光合成細菌、糸状菌といった微生物を研究対象としています。培養操作は培地の作製、滅菌、種菌の移植、培養、サンプリング（菌体、培養液）が基本となります。細胞数や代謝産物、生体成分の計測には生物顕微鏡、蛍光顕微鏡、HPLC、GC、LC-MS、GC-MS、吸光度計、蛍光光度計、サーマルサイクラー、電気泳動装置、リアルタイムPCRといった理化学機器を用いています。また、次世代シーケンスによる菌叢解析を行うこともあります。研究テーマによっては組換えタンパク質の調製や細菌の遺伝子組換え技術を利用しています。以下に、進行中の研究をいくつか紹介します。

イネの生物学的窒素固定活性の向上に関する研究

　化石燃料を消費して空気中の窒素からアンモニアを生産する工業技術（化学的窒素固定）は農業生産を飛躍的に向上させました。一方、ある種の細菌は自然環境下において生物学的窒素固定を行い、アンモニアを生産することができます。持続可能な農業の構築に向けた取り組みとして、本研究では、イネの栽培に微生物資材を施用することで、生物学的窒素固定活性を高めるべく研究を行っています。また、資材施用により、土壌やイネの菌叢がどのように変動するのかを環境DNA（eDNA）の次世代シーケンス解析により明らかにしようと試みています。

発酵食品に含まれる抗菌性脂肪酸に関する研究

　麹やテンペなどの発酵食品は、加熱処理で柔らかくした米や大麦、大豆などの原材料に糸状菌の仲間を移植して発酵させることで製造されます。このような発酵食品にはグラム陽性細菌に対して抗菌性を示す物質が含まれています。代表的な細菌として食中毒菌である黄色ブドウ球菌や腐敗菌である枯草菌が挙げられます。当研究室ではこれらの物質がリノール酸やα-リノレン酸といった脂肪酸であることを明らかにしました。リノール酸やα-リノレン酸の生成には糸状菌のリパーゼがかかわっており、糸状菌の増殖と代謝、そしてこれら脂肪酸の基質となる原材料中の植物油の存在が重要であると考えられます。発酵食品の保存性や安全性に寄与する脂肪の生成過程を詳しく知るため、植物油の含量や脂肪酸エステルの種類、糸状菌の増殖、リパーゼ活性の経時変化に焦点を当てた研究を行っています。

乳酸菌Pediococcus acidilactici AS19の機能性と温度ストレス耐性に関する研究

　青源味噌（株）と共同開発された甘酒乳酸菌発酵飲料・ペディオは植物性乳酸菌P. acidilactici AS19をスターターとして用いて製造されます。AS19株が甘酒のグルコースの一部を乳酸に変換することで酸味のある爽やかな飲み口に仕上がっています。AS19株の他にもP. acidilactici株ではヒトの健康に有益な機能性を持つことや、耐熱性等のストレス耐性が高いことが報告されています。温度ストレス耐性が高いという性質は冷凍流通や食品加工の際に役に立ちます。そこで当研究室ではAS19株において皮膚炎に対して抑制的に働くかどうかを明らかにする研究や、経口投与した際の糞便中の細菌叢の変化を調べる研究、どの程度の耐凍性・耐熱性をもっていてそのストレス耐性のメカニズムはどのようなものかを調べる研究を行っています。